Кумар Венкитанараянан, Заместитель декана по исследованиям и аспирантуре, и профессор сельскохозяйственного колледжа, Здоровье, и природные ресурсы, и его команда недавно опубликовали исследование в журнале Лечение ран подробно описывая, как они работают, чтобы это изменить.
А. бауманний включен в список ESKAPE Всемирной организации здравоохранения, набор бактерий, которые становятся все более устойчивыми к антибиотикам. С ростом сопротивления, исследования альтернативных методов лечения имеют первостепенное значение, а в некоторых случаях оказывается эффективным возвращение к старым методам лечения.
Инфекции А. бауманний особенно трудно поддаются лечению, так как бактерии обладают целым арсеналом мер по приобретению устойчивости к антибиотикам, - говорит Венкитанараянан. Бактерии также способны образовывать биопленки, которые защищают инфекцию от антибиотиков и увеличивают вероятность их распространения. особенно в больничных условиях.
" А. бауманний в первую очередь является внутрибольничным патогеном, поражающим людей, особенно с ослабленной иммунной системой, очень молодой, очень старый, жертвы ожогов, а также сообщается при ранениях боевых солдат, "- говорит Венкитанараянан. А. бауманний может инфицировать раны и приводить к особенно стойким инфекциям кожи и мягких тканей и в конечном итоге распространяться, вызывая сложные, а иногда и невозможные для лечения системные инфекции, такие как пневмония или инфекции мочевыводящих путей.
Вместо того, чтобы использовать подход к разработке новых антибиотиков, Исследовательская группа Венкитанараянана обращается к более старым методам лечения в поисках новых стратегий.
<цитата>В старину металлы использовались в качестве противомикробных препаратов, поэтому мы решили пересмотреть их, чтобы увидеть, применимы ли они к современным методам лечения ».
Кумар Венкитанараянан, профессор, Колледж сельского хозяйства, Здоровье, и природные ресурсы
Металлы и металлоиды давно известны своими дезинфицирующими свойствами. и как таковые использовались для консервирования пищевых продуктов, обеззараживание воды, чистящие средства, и для обработки ран. Исследователи проверили антимикробную эффективность металлов и обнаружили селен, металлоид, быть многообещающим. Помимо потенциальных противомикробных средств, селен также является питательным микроэлементом, важным для функционирования иммунной системы, синтез нуклеиновых кислот, а также другие физиологические процессы.
Исследователи сначала определили минимальное количество селена, необходимое для подавления вирулентности бактерий. или способность вызывать болезнь. При таком подходе Венкитанараянан говорит, что бактерии все еще могут расти, но не могут так эффективно заразить хозяина.
Поскольку бактерии развивают резистентность к лекарствам, когда снижается их выживание, при сублетальных антивирулентных концентрациях, бактерии с меньшей вероятностью разовьют устойчивость к антибиотикам. Также, на этих уровнях, менее вероятно, что лекарства окажут негативное воздействие на пациента, например, например, то, что наблюдается с антибиотиками, когда лечение влияет на микробиом хозяина.
Следующий, команда смоделировала рану путем культивирования клеток и раневых жидкостей в модельной матрице. Затем матричную модель раны инокулировали бактериями, с или без количества селена, необходимого для ингибирования А. бауманний вирулентность.
Биопленки, обработанные с добавлением или без него, наблюдались под растровым электронным микроскопом. и был проведен анализ ДНК, чтобы оценить, произошли ли какие-либо генетические изменения после воздействия селена.
Исследователи также провели тесты, чтобы определить, насколько эффективно бактерии могут прилипать к клеткам кожи и вторгаться в них как с селеном, так и без него.
Бактерии могут использовать разные стратегии для колонизации хозяина, от толстых покрытий, чтобы избежать высыхания или проникновения лекарств, к средствам прикрепления к хосту и проникновения в него. Похоже, что у селен есть способы разрушить несколько стратегий в А. бауманний .
Исследователи обнаружили, что для культур, подвергшихся воздействию селена, архитектура биопленок этих культур была значительно уменьшена, оставляя биопленку диффузной и разрушенной. Соответственно, генетический анализ после лечения выявил значительное подавление активности генов, связанных с образованием биопленок. Селен также снижает способность бактерий прилипать к клеткам кожи и вторгаться в них.
"Нет четких данных о том, как работает селен. Похоже, что существует токсичность по отношению к внешней мембране бактерий, и он также может вызывать токсичность по отношению к ДНК, потенциально в генах, которые участвуют в создании биопленок, "- говорит Венкитанараянан.
Изучение этих точных механизмов - следующие шаги, которые предпримут исследователи. таким образом мы на шаг приблизимся к клиническому применению.
Хотя точные механизмы действия селена в настоящее время неизвестны, Венкитанараянан говорит, что важно изучить эти варианты. Его группа исследовала эффективность селена для лечения других инфекций, таких как энтерогеморрагическая кишечная палочка (EHEC) и Clostridium difficile ( C. diff ). Поскольку большая устойчивость к антибиотикам встречается при лечении различных бактериальных инфекций, Венкитанараянан говорит, что важно оглядываться на методы лечения, которые когда-то работали.
"Даже если мы будем использовать старые методы вместе с современными антибиотиками, это лучше, чем вообще ничего не использовать ".